Сталь 20Х12ВНМФ

Общие сведения

Заменитель

Вид поставки

Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 5949-75, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 18968-73, ГОСТ 19442-74.

Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78.

Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77.

Полоса ГОСТ 4405-75, ГОСТ 103-76, ГОСТ 18968-73.

Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71.

Назначение

Бандажи, диафрагмы, болты, гайки, шпильки и другие высоконагруженные детали, работающие при 600 °С. Сталь жаропрочная мартенситного класса.

Химический состав

Химический элемент	%
Углерод (C)	0.17-0.23
Вольфрам (W)	0.7-1.1
Ванадий (V)	0.15-0.30
Кремний (Si), не более	0.6
Медь (Cu), не более	0.30
Молибден (Mo)	0.5-0.7
Марганец (Mn)	0.5-0.9
Никель (Ni)	0.5-0.9
Фосфор (P), не более	0.030
Хром (Cr)	10.5-12.5
Сера (S), не более	0.025

Механические свойства

Термообработка, состояние поставки	Сечение, мм	σ_0,2, МПа	σ_B, МПа	δ₅, %	ψ, %	KCU, Дж/м²
Изотермический отжиг 830-860 °С, изотермическая выдержка при 630-660 °С
Закалка 1010-1060 °С, масло. Отпуск 660-770 °С, воздух.	60	590	740	15	50	59

Механические свойства при повышенных температурах

t испытания, °C	σ_0,2, МПа	σ_B, МПа	δ₅, %	ψ, %	KCU, Дж/м²
Прутки диаметром 40-120 мм. Закалка 1050 °С, масло. Отпуск 700 °С. При 20 °С НВ 255-271.
20	700-730	830-870	15-18	55-59	93-118
300	600-620	720-730	14-15	59-63	127-147
400	570-590	670-680	13-14	55-62	137-147
500	520-570	550-570	14-15	59-78	118-147
550	450-470	500-520	18-19	70-79	127-137
600	355-370	370-395	20-23	79-88	132-147
650	275-315	295-340	26	87	152
Диск диаметром 750-1020 мм, высотой 300 мм. Закалка 1050 °С, масло. Отпуск 720 °С (образцы тангенциальные). При 20 °С НВ 228-248.
20	600-650	750-810	14-23	41-55
100	580-610	720-760	16-18	45-53	78-137
200	540-570	690-710	13-17	37-54	88-147
300	520-540	640-680	13-17	46-51
400	500-510	610-670	12-14	45-51
500	440-460	510-530	15-19	52-61
600	335-355	345-365	21-31	83-85

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

Термообработка, состояние поставки	t отпуска, °С	σ_0,2, МПа	σ_B, МПа	δ₅, %	ψ, %	KCU, Дж/м²	HB
Прутки. Закалка 1000 °С, масло.
Время выдержки при отпуске 2 ч	650	830	950	15	60	78	290
Время выдержки при отпуске 2 ч	700	780	900	16	59	98	255
Время выдержки при отпуске 2 ч	750	660	800	17	63	166	240
Время выдержки при отпуске 10 ч	650	880	1030	14	58	49	300
Время выдержки при отпуске 10 ч	700	780	930	15	59	78	280
Время выдержки при отпуске 10 ч	750	710	830	17	63	117	240

Технологические свойства

Температура ковки

Начала 1230 °С, конца 900 °С. Сечения до 250 мм подвергаются отжигу с одним переохлаждением. Сечения от 250 до 400 мм — отжиг и два переохлаждения.

Свариваемость

сталь трудносвариваемая. Способ сварки — РДС, необходимы предварительный подогрев и последующая термообработка.

Обрабатываемость резанием

В отожженном состоянии при НВ 187 и σ_B = 610 МПа, K_{u б.ст.} = 0,6.

Температура критических точек

Критическая точка	°С
Ac1	805
Ac3	870

Предел выносливости

σ_-1, МПа	n
314-412	1Е+7

Физические свойства

Температура испытания, °С	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа	212	207	202	196	190	181	167
Плотность, ρ_n, кг/см3	7850	7830	7800	7780	7760	7730	7700	7670
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)		25	25	26	26	27	27
Температура испытания, °С	20- 100	20- 200	20- 300	20- 400	20- 500	20- 600	20- 700	20- 800	20- 900	20- 1000
Коэффициент линейного расширения (α, 10-6 1/°С)	10.6	10.9	11.2	11.4	11.7	11.9	12.0	12.1	10.7	11.7

Условные обозначения

Механические свойства
σ_B	временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа
σ_0,2	предел текучести условный, МПа
σ_сж	предел прочности при сжатии, МПа
σ_сж0,2	предел текучести при сжатии, МПа
σ_0,05	предел упругости, МПа
σ_изг	предел прочности при изгибе, МПа
σ_-1	предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа
δ₅ , δ₄ , δ₁₀	относительное удлинение после разрыва, %
ψ	относительное сужение, %
ν	относительный сдвиг, %
ε	относительная осадка при появлении первой трещины, %
τ_К	предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
τ_-1	предел выносливости при испытании на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа
KCU и KCV	ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами вида U и V, Дж/см²
HRC_э и HRB	твёрдость по Роквеллу (шкала C и B соответственно)
HB	твёрдость по Бринеллю
HV	твёрдость по Виккерсу
HSD	твёрдость по Шору
Физические свойства
E	модуль упругости нормальный, ГПа
G	модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа
ρ_n	плотность, кг/м³
λ	коэффициент теплопроводности, Вт/(м∙°C)
ρ	удельное электросопротивление, Ом∙м
α	коэффициент линейного теплового расширения, 10^-61/°С
с	удельная теплоёмкость, Дж/(кг∙°С)